소화 펌프의 특성, 성능 기준, 선정 기준, 성능시험

 소화 펌프는 화재 시 소화설비에 가압수를 규정된 압력과 유량으로 공급하여 화재를 진압하기 위한 장치로서 일반적 급수펌프와는 여러 가지 면에서 다른 특성이 있음

 

(1) 소화 펌프의 특성

 1) 토출량이 일정하지 않다.
 - 일반적인 펌프와 달리, 개방된 헤드의 수 또는 사용되는 소화전의 수량에 따라 토출량이 많이 변함
 - 토출량의 급격한 변화에도 펌프가 이에 견딜 수 있어야 한다.

 2) 작동되는 소화설비에서 규정된 방사 압력과 유량을 낼 수 있어야 함
 - 법적 기준 또는 성능 기준에 의한 규정된 방사압력과 토출압력 이상을 일정 시간 유지해야 함

 3) 고층 건물의 고층 부분에도 일정 압력과 유량을 내어야 함
 - 수십 층 이상의 초고층 건물에서도 일정한 방사 압력과 유량이 발휘되어야 하므로, 일반 펌프보다 고양정을 요구함

 4) 정전이나 기타 비상 상황에도 반드시 작동되어야 함
 - 화재가 발생하면 정전이 수반되기 쉽지만, 이러한 정전 시에도 소화 펌프는 작동되어야 함
 - 비상 전원 연결 또는 디젤엔진 구동 방식의 예비 펌프를 설치해야 함

 

5) 평상시에는 사용되지 않음
 - 소화 펌프는 화재 시에만 사용하는 것이므로, 평상시 그 이상 여부를 확인하기 어렵다.
 - 성능 저하 또는 고장의 여부를 확인하도록 주기적인 성능 시험을 시행해야 한다.

(2) 소화 펌프의 성능 기준

 1) 체절 운전
 - 체절 운전 시 펌프의 양정은 정격 양정의 140%를 초과하지 않음
 - 이 성능 기준은 소화 시스템이 고압에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위한 것

 2) 전격 운전
 - 소화 펌프는 정격유량의 토출 시에 정격 이상의 토출압력을 낼 수 있어야 함
 - 이 성능 기준은 소화 펌프가 필요한 정격상태 이상의 성능을 발휘할 수 있어야 함

 3) 최대 운전
 - 소화 펌프는 정격 유량을 초과하여 정격의 1.5배의 유량을 토출할 때는 정격 양정의 65% 이상의 양정이 유지되어야 함
 - 성능 기준은 소화 펌프가 어느 정도 초과한 상태로 운전될 때도 일정 이상의 성능은 낼 수 있어야 하며, 저층부에 대해서도 소요 압력을 만족할 수 있도록 해야 한다는 것을 규정 함

 

(3) 소화 펌프 선정 기준

 1) 정격 토출량

 - 설치되는 소화설비의 수리 계산으로 요구되는 토출량을 결정

 - 모든 소화설비의 소요 토출량을 합하여 선정해야 하며, 향후 증설 가능성을 고려하여 적절한 여유를 둠

 

 2) 펌프의 성능곡선
 - 펌프의 성능 곡선이 소화 펌프의 성능 기준(체 절점, 정격 정, 최대 점 등)을 만족해야 함
 - 가급적 펌프의 최대 효율인 지점이 전격 운전 점이 되는 펌프를 선정
 ㄱ. 일반 급수 펌프는 작동 점이 최대효율 부근에 있어야 경제적
 ㄴ. 소방펌프는 화재 시에만 운전되므로, 동력소비량은 펌프의 초기설치비보다 덜 중요

 

 - 소방펌프는 최대 운전 점이 최저층에서의 배관 저항 곡선보다 더 낮은 양정이어야 함

 

(4) 소화 펌프 성능시험

 1) 소화 펌프의 성능 시험은 규정 성능의 만족 여부를 판단하기 위해 실시하는 것

 2) 평상시 사용하지 않는다는 특성을 고려한다면 매우 중요한 점

 

(5) 성능 시험 종류별 기준

 1) 수동기동 시험

 - 체절 운전 : 토출량이 0인 상태로 운전 시의 압력은 정격압력의 140%를 넘지 않을 것
 - 전격 운전 : 전격 토출량으로 운전 시의 압력은 정격압력 이상일 것
 - 최대 운전 : 정격 토출량의 1.5배의 유량으로 운전 시의 압력은 정격압력의 65% 이상일 것

 

 2) 자동기동 시험

 - 펌프의 설정된 운전 점, 정지 점에서 기동, 정지할 것

 

(6) 수동기동 시험

 - 펌프의 전 양정을 계산하는 방법
 ㄱ. 펌프가 수조보다 높은 경우
 전 양정 = 토출 전 양정 + 흡입 전 양정 = 토출 측(낙차+마찰+속도수두) + 흡입 측(낙차+마찰+속도수두)

 

 ㄴ. 펌프가 수조보다 낮은 경우

 전 양정 = 토출 전 양정 - 흡입 전 양정

 흡입 양정이 에너지를 가하기 때문

 

(7) 수동 기동 시험의 절차

 1) 성능 시험을 위한 세팅
 ㄱ. 펌프 토출 측 개폐 밸브 Close
 ㄴ. 순환 배관의 릴리프 밸브 Close
 ㄷ. 성능 시험 배관의 개폐 밸브 Open
 ㄹ. 펌프~흡입 측 수면까지의 높이를 측정
 ㅂ. 펌프~토출 측 압력계까지의 높이를 측정

 

 2) 체절 운전
 ㄱ. 스모 렌즈 키 체크 밸브의 우회로를 개방, 수격작용 예방과 공급의 효과를 위함
 ㄴ. 펌프를 수동으로 기동
 ㄷ. 압력계에서 압력이 상승하여 바늘이 흔들리다가 일정 압력으로 수렴
 ㄹ. 이때의 유량이 0임을 확인하고, 압력계와 연성계의 압력을 측정

 

 3) 릴리프 밸브의 조정
 ㄱ. 릴리프 밸브는 체절 압력 미만에서 물이 방출되어야 함
 ㄴ. 체절 운전 상태에서 릴리프 밸브의 뚜껑을 빼내고, 스패너를 이용하여 반시계 방향으로 서서히 릴리프 밸브에서 물이 흐르는 소리가 확인될 때까지 돌림
 ㄷ. 충분히 물이 흐르는 것을 확인하면 세팅된 것 

 

 4) 운전 점 운전

 ㄱ. 성능 시험 배관의 유량 조절 밸브를 서서히 개방시키면서, 유량계가 정격유량을 가리키도록 함
 ㄴ. 이때의 압력계와 연성계의 압력을 기록

 

 5) 최대 운전 

 ㄱ. 유량 조절 밸브를 더욱 개방시켜 유량계가 정격유량의 150%를 가리키도록 함

 ㄴ. 이때의 압력계와 연성계의 압력을 기록

 

 6) 펌프의 정지 및 주변 배관 복구

 

 7) 기록된 상황별 압력을 가지고 전 양정을 계산하고, 적합 여부를 판단 

 

 (8) 펌프의 자동기동 시험

 1) 압력 체임버 배수 밸브를 개방
 - 이에 따라 펌프의 토출 측 압력이 저하

 2) 펌프의 기동 점까지 압력이 저하되면, 펌프가 기동 될 것
 - 기동 점에서 펌프가 기동 되는지 확인

 3) 압력 체임버의 배수 밸브를 닫음
 - 이에 따라 펌프가 가동되고 있으므로, 토출 측 압력이 상승

 4) 펌프의 정지 점까지 압력이 상승하면, 펌프가 정지할 것
 - 정지 점에서 펌프가 정지되는지 확인